JP2948632B2

JP2948632B2 - 光磁気記録装置

Info

Publication number: JP2948632B2
Application number: JP20631990A
Authority: JP
Inventors: 純一郎中山; 知之三宅; 博之片山; 賢司太田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-08-02
Publication date: 1999-09-13
Anticipated expiration: 2014-09-13
Also published as: JPH03254452A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、情報を光学的に記録する光磁気記録装置に
関するもので、さらに詳しくは光磁気記録用浮上ヘッド
に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、光磁気記録媒体は高密度大容量メモリ素子とし
て研究開発が盛んにおこなわれている。光磁気記録媒体
を使用した光磁気記録は、ガラス、プラスティック、セ
ラミックス等からなる基板上に、金属磁性体からなる垂
直磁化膜を形成させたものを記録媒体として使用して、
上記垂直磁化膜の所望の部位の磁化の向きを反転させ
て、情報を記録している。

即ち、情報を記録する際には、まず、記録媒体に外部
磁場発生装置からの外部磁場等を印加することによって
該記録媒体を初期化する。これに伴って、記録媒体の垂
直磁化膜の磁化の向きが、上向き、あるいは下向きのう
ちいずれか一方向に揃えられる。上記初期化が完了する
と、記録媒体上の所望の記録部位に、発光手段からレー
ザビームが照射される。レーザビームが照射された記録
部位の温度は上昇し、やがて垂直磁化膜のキュリー点近
傍以上、もしくはその補償点近傍以上になると、該記録
部位の保磁力がゼロ、または、ほぼゼロになる。この状
態で、初期化のときに該記録部位に設定された磁化の向
きとは逆向きの外部磁場（バイアス磁場）を印加して磁
化の向きを反転させる。そして、該記録部位に対するレ
ーザビームの照射をやめると、記録部位の温度は下降
し、やがて常温に戻る。このようにして、該記録部位の
反転した磁化の向きが保持されて、所望の情報の記録が
おこなえるようになっている。

上記のようにして記録された情報を再生する際には、
直線偏光した記録時よりもパワーの小さいレーザビーム
を該記録部位に照射する。そして、レーザビームが照射
された記録部位からの反射光、あるいは透過光を検出す
る。これらの反射光、あるいは透過光に基づいて、偏光
面の回転角を検出することによって、記録された情報の
再生をおこなうようになっている。つまり、偏光面の回
転角は、記録部位の磁化の向きに応じて異なるので（磁
気カー効果、あるいは磁気ファラデー効果）、これを利
用して情報を光学的に読み出すことができる。

このように、光磁気記録は、書き換え可能な大容量メ
モリ素子として近年注目されているが、記録媒体に記録
された情報を書き換えるためには、下記の事項を克服し
なければならない。

記録媒体を初期化する。

消去動作をおこなわずに、情報を書き換えることが
できる外部磁場（バイアス磁場）発生装置、もしくは記
録媒体を開発する。

しかし、は、初期化装置が別途必要である。また、
光磁気記録用ヘッドが２個必要になる場合もあり、部品
点数も多くなる。光磁気記録用ヘッドを１個だけ使用し
て消去する場合には、消去に要する時間が記録時と同じ
時間だけ必要になる。一方、を満足する記録媒体は、
磁化膜の組成や膜厚の制御が必要である。

以上より、を満足する外部磁場（バイアス磁場）発
生装置を開発することが最も有用である。これは、例え
ば、レーザビームの出力を一定にし、外部磁場を高速で
反転（スイッチング）させて記録すればよい。外部磁場
を高速で反転させるためには、外部磁場発生用のコイ
ル、およびコイル芯を非常に小型化しなければならず、
これに伴って、磁場発生領域も小さくなる。このため、
光磁気記録用ヘッドと記録媒体とを接近させなければな
らない。

光磁気記録用ヘッドと記録媒体とを接近させるため
に、従来より、第４図に示すようなスライダー形状の浮
上ヘッドが採用されている。この浮上ヘッドは、ヘッド
スライダー部31、およびヘッドコイル部32から構成され
ている。第４図に示すように、ヘッドコイル部32は、ヘ
ッドスライダー部31の一端に形成されている。ヘッドコ
イル部32の底面は、ヘッドスライダー部31の底面の延長
面上に存在するようになっている。ヘッドコイル部32に
は、磁場を発生させる電源37が接続されており、電源37
の極性に応じて、発生する磁場の向きが変化するように
なっている。

上記構成の浮上ヘッドは、その起動時、および停止時
に記録媒体と接するので、ハードディスク等でディスク
表面にフッ素系オイル等の潤滑油を塗布しているよう
に、潤滑油33を保護樹脂膜34上に塗布する（第４図参
照）ことが考えられる。

これにより、浮上ヘッドおよび光磁気記録媒体の磨耗
を低減することができる。なお、保護樹脂膜34は垂直磁
化膜35上に形成され、垂直磁化膜35は透明な基板36に形
成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、光磁気記録媒体は可搬性であり、この点が
上記ハードディスクの場合と異なっている。

従って、光磁気記録媒体の表面上に液体潤滑油を塗布
すると、その表面上で液体潤滑油を保持しておくことが
難しくなり、液体潤滑油が除去されたことが原因で光磁
気記録媒体の表面上に傷が生じることもある。これに伴
って、光磁気記録媒体の信頼性が低下する。

また、光磁気記録媒体の表面上に液体潤滑油を塗布し
ない記録媒体を製造するメーカーもある。このような場
合、他のメーカーが製造した光磁気記録媒体との互換性
がなくなるという問題点を有している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光磁気記録装置は、情報を光磁気記録媒体に
記録するための外部磁場を発生させるヘッドコイル部、
および光磁気記録媒体上を摺動するスライダー部からな
る磁気ヘッドを備えてなる光磁気記録装置において、少
なくともスライダー部の光磁気記録媒体と対向する側の
面に、大きさ10〜2500nmの物理的な空孔が形成され、そ
の空孔に液体潤滑剤が含浸されており、かつ、少なくと
もスライダー部の前記光磁気記録媒体と対向する側の表
面に、最大高さR_MAXが100〜2500nmの物理的な凹凸を有
していることを特徴としている。

〔作用〕

本発明の構成によれば、光磁気記録用浮上ヘッドが起
動時、および停止時に、光磁気記録媒体と接しても、ヘ
ッドスライダー部の底面に形成された空孔により、ヘッ
ドスライダー部と光磁気記録媒体との接触面積が小さく
なると共に、空孔内に含浸されている液体潤滑剤が光磁
気記録の回転と共にヘッドスライダー部の底面よりしみ
出して潤滑材として働くので、ヘッドスライダー部と光
磁気記録媒体とが直に接触することがなくなり、接触状
態が潤滑になる。従って、直に接触することによって生
じる光磁気記録媒体およびヘッドスライダー部のスクラ
ッチング、磨耗を低減できる。そしてこの場合、空孔の
大きさが10nm以下になると、液体潤滑剤が空孔内に含浸
しにくくなり、反対に2500nm以上になると、液体潤滑剤
が表面にしみ出しにくくなるので、上記のように、空孔
の大きさは10〜2500nmの範囲内にあることが好ましい。

さらに、ヘッドスライダー部の底面に、最大高さR_MAX
が100〜2500nmの物理的な凹凸も形成されているので、
ヘッドスライダー部と光磁気記録媒体との接触面積が、
上記物理的な空孔のみが形成されている場合と比較して
さらに小さくなり、相乗効果によりさらに高い潤滑性が
得られる。従って、光磁気記録媒体およびヘッドスライ
ダー部に生じるスクラッチング、磨耗をより一層低減で
きる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図に基づいて説明すれば、以
下のとおりである。

第１図に示すように、光磁気記録媒体としての光磁気
ディスクは、主として、保護樹脂膜44、記録膜45、およ
び基板46から構成されている。

上記記録膜45は、基板46上に設けられている。上記保
護樹脂膜44は、記録膜45上に設けられており、保護樹脂
膜44は記録膜45を保護するようになっている。なお、記
録膜45は、例えば透明誘電体膜、希土類遷移金属合金薄
膜、および反射膜（いずれも図示しない）が積層された
多層構造を成している。また、保護樹脂膜44は、記録膜
45に傷、および埃などが付着するのを防止するととも
に、記録膜45が酸化するのを防止している。保護樹脂膜
44の材料としては、例えば作業性、プロセス時間等の点
でも有利な紫外線硬化樹脂が使用されている。保護樹脂
膜44は、スピンコート法などにより記録膜45上に形成さ
れる。即ち、紫外線硬化樹脂を記録膜45上に塗布し、そ
の後、紫外線を照射して、上記紫外線硬化樹脂を硬化さ
せることによって保護樹脂膜44が形成される。

光磁気記録用浮上ヘッドは、第１図に示すように、ヘ
ッドスライダー部41、およびヘッドコイル部42から構成
されている。ヘッドコイル部42は、ヘッドスライダー部
41の一端に形成され、ヘッドコイル部42の底面は、ヘッ
ドスライダー部41の底面の延長面上に存在するように構
成されている。なお、上記ヘッドスライダー部41には、
セラミックスが使用されており、具体的には例えば、Si
C焼結体や、Al₂O₃−TiC混合焼結体などが用いられる。
また、ヘッドコイル部42のコイル芯としては、MnZnフェ
ライト等が使用されている。ヘッドコイル部42には、磁
場を発生させる電源47が接続されており、電源47の極性
に応じて、発生する磁場の向きが変化するようになって
いる。また、ヘッドスライダー部41は、光磁気記録用浮
上ヘッドを光磁気ディスクから浮上させるようになって
いる。

なお、上記構成の浮上ヘッドは、その起動時、および
停止時に光磁気ディスクと接触するようになっている。
ヘッドスライダー部41の底面には、10〜2500nmの物理的
な空孔43が形成され、さらに、パーフルオロポリエーテ
ル等のフッ素カーボン系オイルが空孔43内に含浸されて
いる。

このようなヘッドスライダー部41の一製造例を挙げる
と、まず、粒径0.5μｍ程度のSiC微粉末とＢ、Ｃ、B
₄C、Al₂O₃等の焼結助剤とを混合し、押し固めて所定形
状に成形したものを大気圧下2000〜2200℃に加熱し、焼
結する。次に、ヘッドスライダー部41の底面をダイヤモ
ンド砥石により研磨する。これにより、約250nmの空孔4
3内が形成される。そして、フッ素カーボン系オイルを
塗布し、空孔43内に含浸させている。

上記のような構成を有する光磁気記録用浮上ヘッドを
有する光磁気記録装置に、光磁気ディスクが装着される
と、該光磁気ディスクにおける記録膜45の所望の記録部
位に、図示しない発光手段からレーザビームが照射さ
れ、該記録部位の温度がキュリー点近傍以上、もしくは
その補償点近傍以上になると、該記録部位の保磁力がゼ
ロ、または略ゼロになる。この時、外部磁場（バイアス
磁場）をヘッドコイル部42を介して所望の磁化の向きに
反転させる。なお、ヘッドコイル部42の電源47の極性に
よって上記磁化の向きを変えることができる。そして、
該記録部位に対するレーザビームの照射をやめると、記
録部位の温度は下降し、やがて常温に戻る。このように
して、該記録部位の反転した磁化の向きが保持されて、
所望の情報の記録がおこなえるようになっている。

以上のように、本実施例では、ヘッドスライダー部41
の底面には、空孔43が形成される。そして、この上に潤
滑部材としてのフッ素カーボン系オイルが塗布され、空
孔43内に含浸される。このため、ヘッドスライダー部41
と光磁気ディスクとの接触面積が小さくなると共に、空
孔43内に含浸されているフッ素カーボン系オイルが光磁
気ディスクの回転とともにヘッドスライダー部41の底面
よりしみ出し、潤滑材として働いてヘッドスライダー部
41と光磁気ディスクとが直に接触しにくくなるので、こ
れらの接触状態が潤滑になり、光磁気ディスク、ヘッド
スライダー部41、およびヘッドコイル部42のスクラッチ
ング、磨耗を著しく低減できる。なお、光磁気ディスク
の回転が止まると、フッ素カーボン系オイルは空孔43内
に再びしみ込み。このため、フッ素カーボン系オイルの
ような液体潤滑剤を用いても、固体潤滑剤と同様に潤滑
効果を長く持続させることができる。

なお、空孔43の大きさが10nm以下になると、フッ素カ
ーボン系オイル等の液体潤滑剤が含浸しにくくなり、ま
た、2500nm以上になると、液体潤滑剤が表面にしみ出し
にくくなるので、上記のように、空孔43の大きさは10〜
2500nmの範囲内にあることが好ましい。

また、上記実施例においては、物理的な空孔43がヘッ
ドスライダー部41のみに形成され、この空孔436フッ素
カーボン系オイルが含浸されている場合について説明さ
れているが、ヘッドスライダー部41およびヘッドコイル
部42の両方に空孔43が形成され、これら両方の空孔43に
フッ素カーボン系オイルが含浸されているものでもよ
く、フッ素カーボン系オイルの他、フルオロシリコーン
オイル、シリコーンオイル、オレフィンオイル等を使用
しても同様の効果が得られる。

ところで、上記の実施例では、液体潤滑剤を空孔43に
塗布含浸した浮上ヘッドについて説明したが、空孔43を
有する上述の焼結体に、第２図に示す浮上ヘッドに設け
られているような物理的な凹凸23を設け、液体潤滑剤を
空孔43に塗布含浸すれば、相乗効果によりさらに高い潤
滑性が得られる。

以下に、第２図の浮上ヘッドについて説明する。第２
図に示す浮上ヘッドは、ヘッドスライダー部21、および
その一端に形成されたヘッドコイル部22から構成され、
ヘッドコイル部22に磁場を発生させる電源27が接続され
ており、第１図に示した、ヘッドスライダー部41、ヘッ
ドコイル部42、電源47からなる浮上ヘッドとほぼ同じ構
成を有しており、ヘッドスライダー部21に空孔43が設け
られておらず、フェライトが使用できること、及びヘッ
ドスライダー部21、およびヘッドコイル部22の底面に、
最大高さR_MAXが100〜2500nmの物理的な凹凸23が形成さ
れている点が異なる。なお、この物理的な凹凸23は、ヘ
ッドスライダー部21のみに形成されている構成とするこ
ともできる。

第１表に物理的な凹凸23の最大高さR_MAXと、光磁気デ
ィスクとヘッドスライダー部21間の静摩擦係数μ_Ｓとの
関係を示す。

最大高さR_MAXが100nmよりも小さくなると、静摩擦係
数μ_Ｓに急激に増大し、100nm以上では最大高さR_MAXの
増加とともに静摩擦係数μ_Ｓは徐々に減少している。

一般に静摩擦係数μ_Ｓが増大すると、光磁気ディスク
のスクラッチングや摩耗が進行しやすいので、最大高さ
R_MAXは100nm以上であることが好ましい。また、最大高
さR_MAXが2500nmを越えると、浮上量が小さくなり過ぎ
る。以上より、物理的な凹凸23の最大高さR_MAXは100〜2
500nmの範囲内にあることが好ましい。

以上のような物理的な凹凸23は以下のようにして形成
される。まず、ヘッドスライダー部21、およびヘッドコ
イル部22の底面を、＃4000メッシュ以上の細かいダイヤ
モンド砥粒を使用したラッピングペーパーにより研磨
（バーニッシュ）する。その後、少し粗い、例えば＃10
00〜＃4000メッシュのダイヤモンド砥粒を使用したラッ
ピングペーパーにより研磨することにより所望の最大高
さR_MAXを有する物理的な凹凸23が形成される。なお、物
理的な凹凸23の形状に関しては問わない。

一方、第２図に示す、光磁気記録媒体としての光磁気
ディスクは、主として、保護樹脂膜24、記録膜25、およ
び基板26から構成されており、保護樹脂膜24、記録膜2
5、および基板26は、それぞれ第１図に示した、保護樹
脂膜44、記録膜45、および基板46に対応する。

このような浮上ヘッドによれば、ヘッドスライダー部
21、およびヘッドコイル部22の底面には、最大高さR_MAX
が100〜2500nmの物理的な凹凸23が形成されており、ヘ
ッドスライダー部21およびヘッドコイル部22と、光磁気
ディスクとの接触面積が小さくなるので、その接触状態
が潤滑になり、光磁記録媒体、ヘッドスライダー部21、
およびヘッドコイル部22のスクラッチング、磨耗を低減
できる。

したがって、上述した如く、第１図の示した浮上ヘッ
ドを構成する空孔43を有する上述の焼結体に、第２図に
示す浮上ヘッドに設けられているような物理的な凹凸23
を設け、液体潤滑剤を空孔43に塗布含浸することによ
り、相乗効果によりさらに高い潤滑性が得られることと
なる。

なお、上記接触面積とは、見かけの接触面積ではな
く、真の接触面積、いわゆる真実接触面積を意味する。
この真実接触面積をＡとし、真に接触している真実接触
部の剪断強度をσとすると、摩擦力（Ｆ）は、Ｆ＝σ・
Ａと表される。したがって、剪断強度が一定であるとす
ると、真実接触面積が小さいほど摩擦力が小さくなる。
つまり、潤滑になる。

〔発明の効果〕

本発明に係る光磁気記録装置は、以上のように、ヘッ
ドコイル部とスライダー部のうち、少なくとも光磁気記
録媒体に接する側のヘッドスライダー部の底面に、大き
さ10〜2500nmの物理的な空孔が形成されており、該空孔
内に液体潤滑剤が含浸されている構成である。

それゆえ、光磁気記録用浮上ヘッドと光磁気記録媒体
との接触状態が潤滑になるので、光磁気記録媒体および
光磁気記録用浮上ヘッドのスクラッチング、磨耗を低減
できる。従って、光磁気記録用浮上ヘッドの寿命を長く
できるので、光磁気記録装置の信頼性が向上する。ま
た、他のメーカーが製造した光磁気記録媒体との間の互
換性もあるので、汎用性に優れた光磁気記録装置を提供
できる等の効果を併せて奏する。

さらに、ヘッドコイル部とスライダー部のうち、少な
くとも光磁気記録媒体に接する側のヘッドスライダー部
の底面に、最大高さR_MAXが100〜2500nmの物理的な凹凸
が形成されている構成である。

それゆえ、さらに光磁気記録用浮上ヘッドと光磁気記
録媒体との接触状態が潤滑になるので、光磁気記録媒体
および光磁気記録用浮上ヘッドのスクラッチング、磨耗
をより一層低減でき、光磁気記録装置の信頼性のさらな
る向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明の一実施例を示すものであり、物理的
な空孔が底面に形成されていると共に潤滑部材が底面に
塗布されている光磁気記録用浮上ヘッドが光磁気ディス
クから浮上した状態を示す説明図である。第２図は、本発明の他の実施例を示すのに用いるもので
あり、物理的な凹凸が底面に形成されている光磁気記録
用浮上ヘッドが光磁気ディスクから浮上した状態を示す
図である。第３図は、従来例を示すもので、光磁気記録用浮上ヘッ
ドが、表面に潤滑油の塗布されている光磁気ディスクか
ら浮上した状態を示す図である。 21・41はヘッドスライダー部、22・42はヘッドコイル
部、23は物理的な凹凸、43は物理的な空孔である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片山博之大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者太田賢司大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (56)参考文献特開平１−236412（ＪＰ，Ａ) 特開平１−217722（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】情報を光磁気記録媒体に記録するための外
部磁場を発生させるヘッドコイル部、および前記光磁気
記録媒体上を摺動するスライダー部からなる磁気ヘッド
を備えてなる光磁気記録装置において、少なくともスライダー部の前記光磁気記録媒体と対向す
る側の面に、大きさ10〜2500nmの物理的な空孔が形成さ
れ、該空孔に液体潤滑剤が含浸されており、かつ、少な
くともスライダー部の前記光磁気記録媒体と対向する側
の表面に、最大高さR_MAXが100〜2500nmの物理的な凹凸
を有していることを特徴とする光磁気記録装置。